Projeções climáticas regionais em alta resolução: tendências no vento e potencial eólico no nordeste do Brasil

Autor Humberto Martins Ramos
Orientador Rosmeri Porfirio da Rocha
Tipo de programa Mestrado
Ano da defesa 2021
Palavras chave Ventos. Energia eólica. Projeções climáticas. RegCM4. Nordeste do Brasil.
Departamento Ciências Atmosféricas
Resumo
Este estudo avaliou o impacto das mudanças climáticas nos ventos e no potencial eólico no Nordeste (NEB) do Brasil a fim de fornecer subsídios para o planejamento energético no futuro. Para isso, foi utilizado um conjunto de projeções climáticas em alta resolução espacial (25 km de espaçamento de grade) realizadas com o Regional Climate Model version 4 (RegCM4) como parte do CORDEX-CORE. Essas projeções foram forçadas por três modelos globais do CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project phase 5) no cenário RCP8.5. A análise concentrou-se em três períodos: 1985-2014 (clima presente), 2031-2060 (futuro próximo) e 2070-2099 (futuro distante). Para o clima presente, avaliou-se o desempenho das simulações através de comparações com a reanálise ERA-Interim. Em geral, as simulações reproduzem intensidade dos ventos a 100 m de altura na parte central da América do Sul similar à reanálise, mas simulam ventos mais intensos na porção leste do Brasil (especialmente na região sudeste, bias superior à 3 (1), e na Argentina e na cordilheira Andina. O RegCM4 também simula ventos mais fortes na extremidade oeste do NEB. Para os períodos futuros, as projeções indicam um aumento na magnitude dos ventos e na densidade de potência do vento (Wind Power Density, WPD) em diversos locais do Brasil. No NEB, projeta-se aumento de velocidade ao longo de todo ano nos subdomínios costeiros (leste e norte), sendo mais intenso e estatisticamente significativo no outono (março-maio) do futuro distante. Nesta estação, poderá ocorrer uma amplificação na WPD de 35,34% no norte do Ceará, 28,20% no norte do Piauí-Maranhão e 22,84% no leste do NEB. Para a estação seca (junho-novembro), projeta-se aumento de velocidade menor, mas ainda assim, estatisticamente significativo. Tais resultados indicam, do ponto de vista eólico, que a relação de complementaridade hídrico-eólica seguirá viável no futuro. A análise da variabilidade dos ventos, com base no modelo probabilístico de Weibull, indica que os ventos deverão tornar-se mais constantes (variáveis) no leste e norte do NEB (interior da Bahia), dado o aumento (redução) no parâmetro de forma. Por fim, as estimativas do potencial eólico do NEB, considerando um aerogerador de 2 MW de potência, projetam um aumento na Produção Anual de Energia (Annual Energy Production, AEP) e no Fator de Capacidade (Capacity Factor, CF) em todo o NEB. Este cenário seria extremamente otimista para o setor eólico, pois aponta que as mudanças climáticas afetarão positivamente a geração de energia eólica no NEB.
Anexo d_humberto_m_ramos_corrigida.pdf